Freescale MK22FN256VMP12

Конечно, вот подробное описание микроконтроллера Freescale (ныне NXP) MK22FN256VMP12, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Общее описание

MK22FN256VMP12 — это высокопроизводительный, низкопотребляющий 32-разрядный микроконтроллер семейства Kinetis K2x на ядре ARM Cortex-M4. Ключевой особенностью является наличие аппаратного FPU (блока вычислений с плавающей запятой) и DSP (цифровой обработки сигналов), что делает его идеальным для приложений, требующих математических вычислений, управления двигателями, цифровой обработки сигналов и сложных алгоритмов управления.

Микроконтроллер построен на архитектуре 90 нм, сочетая высокую производительность с отличной энергоэффективностью. Он ориентирован на промышленные, потребительские и встраиваемые приложения, где важны надежность, широкий набор периферии и возможность работы в расширенном температурном диапазоне.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Ядро | ARM Cortex-M4 с FPU и набором инструкций DSP. Тактовая частота до 120 МГц. | | Память | 256 КБ Flash-памяти, 64 КБ SRAM (с возможностью сохранения данных в режиме пониженного энергопотребления). | | Корпус | 64-pin LQFP (VMP12). Габариты 10x10 мм. | | Напряжение питания | 1.71 В — 3.6 В. Широкий диапазон позволяет работать от батарей и низковольтных источников. | | Периферия и интерфейсы | • Аналоговые интерфейсы: 16-битный АЦП (до 2x ADC), 12-битный ЦАП, компараторы, ОУ.
• Таймеры: FlexTimer (PWM с расширенными функциями), PDB, PIT, RTC, LPTMR.
• Коммуникационные интерфейсы: USB 2.0 Full-Speed OTG (с встроенным PHY), 3x UART, 3x SPI, 3x I²C, I²S.
• Другие: Контроллер внешней шины (FlexBus), контроллер DMA (eDMA), аппаратный криптоускоритель и генератор случайных чисел (RNG). | | Защита и надежность | • Цикл перезаписи Flash: 100 000.
• Встроенный сторожевой таймер (WDOG).
• Контроль напряжения питания.
• Температурный диапазон: от -40°C до +105°C (расширенный промышленный). | | Система тактирования | • Внутренние генераторы (от 32 кГц до 48 МГц).
• Поддержка внешних кварцевых резонаторов (от 32 кГц до 50 МГц).
• Встроенный генератор для USB (48 МГц). | | Энергосбережение | Множество режимов: Run, Wait, Stop, VLPS, LLS, VLLSx. Потребление в режиме VLPS — порядка десятков микроампер. |

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Номенклатура NXP включает несколько суффиксов, обозначающих корпус, температурный диапазон и тип поставки.

• Основной парт-номер: MK22FN256VMP12
  • MK22F – Семейство Kinetis K22F.
  • N256 – 256 КБ Flash-памяти.
  • V – 64 КБ SRAM.
  • M – Корпус 64-pin LQFP.
  • P12 – Версия с USB и аппаратным криптоускорителем.
• Типовые варианты для заказа:
  • MK22FN256VMP12R – На катушке (Tape & Reel) для промышленного монтажа.
  • MK22FN256VMP12 – В лотке (Tray).
• Вариант без крипто-ускорителя: MK22FN256VMH12 (корпус 64-pin QFN).

Совместимые и аналогичные модели (внутри семейства Kinetis K2x)

Совместимость определяется в основном pin-to-pin и программной совместимостью в рамках одного семейства.

1. Прямые аналоги и варианты для апгрейда/даунгрейда (Pin-to-Pin):

• По Flash/SRAM (в том же корпусе 64LQFP):
  • MK22FN128VMP12 – 128 КБ Flash, 64 КБ SRAM. Прямой даунгрейд.
  • MK22FN512VMP12 – 512 КБ Flash, 128 КБ SRAM. Прямой апгрейд (больше памяти).
  • MK22FN1M0VMP12 – 1 МБ Flash, 256 КБ SRAM. Максимальный апгрейд.
• Без USB (для удешевления):
  • MK22FN256VLH12 – 256 КБ Flash, 64 КБ SRAM, корпус 64LQFP, без USB. Часто используется как более дешевая замена, если USB не нужен.

2. Совместимые по выводам семейства (легкая миграция):

• Семейство Kinetis K20: Более раннее поколение, совместимо по выводам, но с меньшей производительностью ядра (до 100 МГц) и другим набором периферии. Пример: MK20FN256VMP12.
• Семейство Kinetis KL2x (Cortex-M0+): Низкопотребляющие модели (например, KL25Z). Совместимость по выводам может быть, но это совершенно другой класс производительности (ядро M0+ без FPU). Подходит для миграции, если не используются сложные вычисления.

3. Современные аналоги от NXP (рекомендуемые для новых проектов):

NXP активно переводит клиентов на более новые серии.

• Семейство Kinetis KE1x (Cortex-M4): Более новая и доступная платформа (например, MKE14F256VLL12). Часто предлагается как функциональный аналог с лучшим соотношением цена/производительность.
• Серия LPC5500 (Cortex-M33): Для более высоких требований к безопасности и производительности.
• Серия i.MX RT (Crossover процессоры): Если требуется значительно более высокая производительность (сотни МГц), большой объем памяти и интерфейсов (например, i.MX RT1020).

Важное примечание:

При выборе аналога или совместимой модели обязательно сверяйтесь с:

1. Datasheet и Reference Manual целевого микроконтроллера.
2. Таблицей совместимости выводов (Pinout Compatibility Table).
3. Перечнем периферии (Peripheral Crossbar), так как названия и возможности модулей (например, таймеров, UART) могут отличаться.

Микроконтроллер MK22FN256VMP12 остается надежным и хорошо освоенным решением для множества существующих проектов, но для новых разработок стоит рассмотреть более современные семейства NXP.